Mit Flächenheizungen Räume effektiver erwärmen – und kühlen
Eine Fußbodenheizung kennt wohl jeder. Doch was ist eine Wandheizung? Und wie lassen sich Räume über Decken kühlen?
Eva Bodenmüller
18. August 2020
Houzz Deutschland Contributor. Freie Autorin mit Faible für Architektur und Technik, Garten und Kulinarik
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Bei einer Flächenheizung wird die Wärme von Wänden, Decken oder dem Boden als Strahlungswärme abgegeben. Anders als bei einer klassischen Konvektionsheizung wird nicht zuerst die Luft erwärmt, sondern trifft die abgestrahlte Wärme ganz direkt auf die angestrahlten Körper – also Möbel genauso wie Menschen. Wo aber liegen die Vorteile einer Flächenheizung? Und welche Möglichkeiten gibt es?
Bei einem weitgehend mit natürlichen Materialien erbauten Haus in Berlin-Staaken haben rundzwei Architekten für die Heizung auch auf Bauteilaktivierung gesetzt.
Ökologisch und hygienisch
Flächenheizung gelten allgemein als energiesparend, da sie eine Vorlauftemperatur von maximal 28 Grad benötigen. Ein herkömmlicher Heizkörper braucht 70 Grad und mehr, um seine Heizleistung zu erreichen.
Aufgrund der niedrigeren Vorlauftemperaturen eignen sich Flächenheizungen gut, um mit Solarthermie oder Wärmepumpen betrieben zu werden. Ein weiterer Pluspunkt in der Ökobilanz. Allerdings brauchen Flächenheizungen eine Weile, bis sie eine gleichmäßige Wärme abstrahlen. Dann jedoch fühlt sich die Raumtemperatur angenehm an, auch wenn das Thermometer tatsächlich eine niedrigere Temperatur anzeigt. Denn das Behaglichkeitsempfinden hängt weniger von der Lufttemperatur ab als von der Strahlungstemperatur der Wände, Decken und Böden eines Raumes.
Mit weniger Heizenergie wird damit ein angenehmes Wärmeempfinden erreicht. Allergiker dürften sich besonders gerne für eine Flächenheizung entscheiden. Denn durch Strahlungswärme wird weit weniger Staub aufgewirbelt, da es hier nur wenig Konvektion gibt. Im Vergleich dazu haben klassische Heizkörper nur einen geringen Anteil an Strahlungswärme und wärmen den Raum vor allem durch das Umwälzen von Luft.
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Ökologisch und hygienisch
Flächenheizung gelten allgemein als energiesparend, da sie eine Vorlauftemperatur von maximal 28 Grad benötigen. Ein herkömmlicher Heizkörper braucht 70 Grad und mehr, um seine Heizleistung zu erreichen.
Aufgrund der niedrigeren Vorlauftemperaturen eignen sich Flächenheizungen gut, um mit Solarthermie oder Wärmepumpen betrieben zu werden. Ein weiterer Pluspunkt in der Ökobilanz. Allerdings brauchen Flächenheizungen eine Weile, bis sie eine gleichmäßige Wärme abstrahlen. Dann jedoch fühlt sich die Raumtemperatur angenehm an, auch wenn das Thermometer tatsächlich eine niedrigere Temperatur anzeigt. Denn das Behaglichkeitsempfinden hängt weniger von der Lufttemperatur ab als von der Strahlungstemperatur der Wände, Decken und Böden eines Raumes.
Mit weniger Heizenergie wird damit ein angenehmes Wärmeempfinden erreicht. Allergiker dürften sich besonders gerne für eine Flächenheizung entscheiden. Denn durch Strahlungswärme wird weit weniger Staub aufgewirbelt, da es hier nur wenig Konvektion gibt. Im Vergleich dazu haben klassische Heizkörper nur einen geringen Anteil an Strahlungswärme und wärmen den Raum vor allem durch das Umwälzen von Luft.
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Oberflächennahe Systeme
Abgesehen von elektrisch betriebenen Systemen, läuft bei den meisten Flächenheizungen Warmwasser – bei Kühlung kaltes Wasser – durch Rohrleitungen, die auf einer größeren Fläche verlegt sind. Es gibt dabei zwei verschiedene Möglichkeiten, wo diese Rohre liegen: entweder nah an der Oberfläche oder innen in den massiven Bauteilen.
Warmer Fußboden
Am weitesten verbreitet und daher wohl auch am bekanntesten sind Fußbodenheizungen. Rohre oder Rohrmatten werden dabei im oder unter dem Estrich verlegt. Je dicker der Bodenbelag darüber ist, umso länger dauert es, bis die Wärme durchdringt. Auch muss bei der Wahl des Mörtels oder Klebers, ebenso wie bei der Auswahl des Bodenbelags darauf geachtet werden, dass er mit der Fußbodenheizung harmoniert. Bei Altbauten muss häufig aufgrund der Aufbauhöhe auf eine Fußbodenheizung verzichtet werden.
Mehr zu: Fußbodenheizungen | Kühlen mit Heizung | Erdwärmenutzung
Abgesehen von elektrisch betriebenen Systemen, läuft bei den meisten Flächenheizungen Warmwasser – bei Kühlung kaltes Wasser – durch Rohrleitungen, die auf einer größeren Fläche verlegt sind. Es gibt dabei zwei verschiedene Möglichkeiten, wo diese Rohre liegen: entweder nah an der Oberfläche oder innen in den massiven Bauteilen.
Warmer Fußboden
Am weitesten verbreitet und daher wohl auch am bekanntesten sind Fußbodenheizungen. Rohre oder Rohrmatten werden dabei im oder unter dem Estrich verlegt. Je dicker der Bodenbelag darüber ist, umso länger dauert es, bis die Wärme durchdringt. Auch muss bei der Wahl des Mörtels oder Klebers, ebenso wie bei der Auswahl des Bodenbelags darauf geachtet werden, dass er mit der Fußbodenheizung harmoniert. Bei Altbauten muss häufig aufgrund der Aufbauhöhe auf eine Fußbodenheizung verzichtet werden.
Mehr zu: Fußbodenheizungen | Kühlen mit Heizung | Erdwärmenutzung
Beim Umbau eines Reihenmittelhauses aus der Gründerzeit ließ Architekt Peter Begon auch die Heizung komplett erneuern. Aufgrund der vorgegebenen Aufbauhöhe war eine Fußbodenheizung allerdings nur im neuen Anbau möglich.
Temperierte Wände
Salopp gesagt sind Wandheizungen Fußbodenheizungen in der Senkrechten. Mit dem positiven Effekt, dass hier die Strahlungswärme besser genutzt wird, da sie auf eine größere Körperfläche trifft. Vor allem bei Altbauten kann die Wandheizung eine gute Alternative zur Fußbodenheizung sein, die häufig durch ihre Aufbauhöhe Probleme verursacht. Wandheizungen lassen sich hinter Vorsatzschalen installieren, hinter denen dann auch sämtliche anderen Installationen versteckt werden können. Die Bausubstanz wird so einerseits geschützt und muss andererseits nicht verändert werden.
Temperierte Wände
Salopp gesagt sind Wandheizungen Fußbodenheizungen in der Senkrechten. Mit dem positiven Effekt, dass hier die Strahlungswärme besser genutzt wird, da sie auf eine größere Körperfläche trifft. Vor allem bei Altbauten kann die Wandheizung eine gute Alternative zur Fußbodenheizung sein, die häufig durch ihre Aufbauhöhe Probleme verursacht. Wandheizungen lassen sich hinter Vorsatzschalen installieren, hinter denen dann auch sämtliche anderen Installationen versteckt werden können. Die Bausubstanz wird so einerseits geschützt und muss andererseits nicht verändert werden.
Hinter dem Lehmputz in einem umgebauten Bahnhofsgebäude in Alt Ruppin verbergen sich die Heizschlangen einer Wandheizung, die den gesamten Raum angenehm temperiert.
Randleistenheizungen sind ein Sonderfall von Wandheizungen. Denn hier wird die Wand über aufsteigende Wärme aus bodennahen Heizleisten erwärmt. Die Wand strahlt dann wiederum die Wärme ab. Ein Vorteil ist, dass an der Wand problemlos Bilder mittels Nägeln oder Schrauben angebracht werden können, ohne die Gefahr, die Heizschlangen versehentlich zu beschädigen. Der Nachteil liegt aber in einer höheren Vorlauftemperatur und längeren Vorlaufzeit – schließlich muss die Wand über Konvektion erwärmt werden.
Wer über die unter Putz oder hinter Vorsatzschalen liegende Wandheizung tapezieren möchte, sollte sich von einem Profi gut beraten lassen, sowohl was Kleister als auch Tapete angeht. Schließlich soll die Heizleistung nicht durch zu dicke Wandverkleidungen gemindert werden und Schadstoffe sollten ohnehin weder in Kleister noch Tapete enthalten sein. Schränke vor eine Wandheizung zu stellen, beeinträchtigt die Wärmeabstrahlung. Dafür also besser eine Wand ohne Heizung suchen.
Randleistenheizungen sind ein Sonderfall von Wandheizungen. Denn hier wird die Wand über aufsteigende Wärme aus bodennahen Heizleisten erwärmt. Die Wand strahlt dann wiederum die Wärme ab. Ein Vorteil ist, dass an der Wand problemlos Bilder mittels Nägeln oder Schrauben angebracht werden können, ohne die Gefahr, die Heizschlangen versehentlich zu beschädigen. Der Nachteil liegt aber in einer höheren Vorlauftemperatur und längeren Vorlaufzeit – schließlich muss die Wand über Konvektion erwärmt werden.
Wer über die unter Putz oder hinter Vorsatzschalen liegende Wandheizung tapezieren möchte, sollte sich von einem Profi gut beraten lassen, sowohl was Kleister als auch Tapete angeht. Schließlich soll die Heizleistung nicht durch zu dicke Wandverkleidungen gemindert werden und Schadstoffe sollten ohnehin weder in Kleister noch Tapete enthalten sein. Schränke vor eine Wandheizung zu stellen, beeinträchtigt die Wärmeabstrahlung. Dafür also besser eine Wand ohne Heizung suchen.
Quest Architekten haben im ehemaligen Stall unter einer zum Wohnhaus umgebauten Bauernhoftenne der aufsteigenden Feuchte mit einer Heizleitung im Sockelbereich einen Riegel vorgeschoben. Damit wird die Wand weniger stark erwärmt als mit einer Wandheizung. Doch mit der über das ganze Jahr betriebenen Sockelheizung sind die jetzt als Praxis genutzten Räume immer trocken.
Kühlende Decken
Was die ungehinderte Wärmeabstrahlung angeht, sind Deckenheizungen klar im Vorteil. Der Anteil der Luftumwälzung ist hier am geringsten. Da Wärme aber aufsteigt, kann es durchaus zu einem zumindest gefühlt kühleren Fußraum kommen. Häufig werden Deckensyteme daher eher zum Kühlen eingesetzt. Dabei läuft statt warmem, kühles Wasser durch die Rohre. Vorsicht ist allerdings geboten, denn es darf dabei nicht zu einem unkontrollierten Anstauen von Kondenswasser kommen.
Kühlende Decken
Was die ungehinderte Wärmeabstrahlung angeht, sind Deckenheizungen klar im Vorteil. Der Anteil der Luftumwälzung ist hier am geringsten. Da Wärme aber aufsteigt, kann es durchaus zu einem zumindest gefühlt kühleren Fußraum kommen. Häufig werden Deckensyteme daher eher zum Kühlen eingesetzt. Dabei läuft statt warmem, kühles Wasser durch die Rohre. Vorsicht ist allerdings geboten, denn es darf dabei nicht zu einem unkontrollierten Anstauen von Kondenswasser kommen.
Deckenheizungen sind meist nicht zu erkennen. Aus diesem Grund hat das Team von Architektur Sommerkamp in einem Haus aus den 1960er-Jahren die Radiatoren vor dem großen Fenster der Bibliothek durch eine Deckenheizung ersetzt. So ist die Verbindung von außen und innen ungestört.
Temperatur über die ganze Masse – die Bauteilaktivierung
Statt die Rohrleitungen auf der Oberfläche zu verlegen und dann dünn zu verputzen, können sie auch direkt in die massiven Gebäudeteile eingebaut werden, meist in die Außenwände. Dieses System gibt es schon seit 1908, als der englische Hersteller Crittall Metallrohre direkt in den Stahlbeton eingegossen hat. Beton gilt hierbei als gute Speichermasse. Mittlerweile gibt es auch verschiedene Systeme für Ziegelbauweise.
Temperatur über die ganze Masse – die Bauteilaktivierung
Statt die Rohrleitungen auf der Oberfläche zu verlegen und dann dünn zu verputzen, können sie auch direkt in die massiven Gebäudeteile eingebaut werden, meist in die Außenwände. Dieses System gibt es schon seit 1908, als der englische Hersteller Crittall Metallrohre direkt in den Stahlbeton eingegossen hat. Beton gilt hierbei als gute Speichermasse. Mittlerweile gibt es auch verschiedene Systeme für Ziegelbauweise.
Mißfeldt Kraß Architekten haben für die Bauteilaktivierung bei einem zum Wohnhaus umgebauten Schweinestall Heizschläuche im neuen Betonboden verlegt. Die Betonmasse speichert die Wärme so gut, dass keine weitere Heizung notwendig ist.
Das Prinzip bleibt dabei das gleiche: Die massiven Bauteile nehmen die Temperatur der Rohre langsam auf, speichern sie und geben sie dann an die Umgebung ab. Das geschieht allerdings mit einer zeitlichen Verzögerung von bis zu acht Stunden. Gerne wird die Bauteilaktivierung für Bürogebäude eingesetzt, wo sie im Sommer zur Kühlung dient. Über Nacht kühlt sich das Bauteil ab durch die sinkenden Temperaturen, aber auch durch kältere Flüssigkeit in den Rohren. Am Tag kann das kühlere Bauteil die sich erwärmende Luft abkühlen, indem es die Wärme aufnimmt und speichert. Die Nachtabkühlung reicht aus, um über den Tag angenehme Temperaturen zu halten – ganz ohne zusätzliche Klimaanlage.
Das Prinzip bleibt dabei das gleiche: Die massiven Bauteile nehmen die Temperatur der Rohre langsam auf, speichern sie und geben sie dann an die Umgebung ab. Das geschieht allerdings mit einer zeitlichen Verzögerung von bis zu acht Stunden. Gerne wird die Bauteilaktivierung für Bürogebäude eingesetzt, wo sie im Sommer zur Kühlung dient. Über Nacht kühlt sich das Bauteil ab durch die sinkenden Temperaturen, aber auch durch kältere Flüssigkeit in den Rohren. Am Tag kann das kühlere Bauteil die sich erwärmende Luft abkühlen, indem es die Wärme aufnimmt und speichert. Die Nachtabkühlung reicht aus, um über den Tag angenehme Temperaturen zu halten – ganz ohne zusätzliche Klimaanlage.
Besonders für Bürogebäude eignet sich die Bauteilaktivierung, die hier sogar die Klimaanlage ersetzen kann.
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Flächenheizungen mit Heizschlangen war gestern. Heute werden dünne Niedervolt Matten eingelegt. Ein System das auch nachträglich noch ohne viel Aufwand eingebaut werden kann.
Die Lofec G.m.b.H vertreibt ein solches System. Sie kommen aus Luxemburg? Gerne beraten wir Sie zu den Möglichkeiten einer Nieder Volt Flächenheizung der Firma Lofec. www.kutten.lu
Inwiefern können diese Flächenheizungen in ungedämmten (Denkmalschutz, keine Veränderungen an der Fassade) Häusern zum Einsatz kommen, was ist dazu nötig, dass die Heizungen effektiv und sinnvoll sind?
@User die Lofec Heizung ist für solche Fälle optimal geeignet. Sie kann z.b im Innenraum auf vorhandene Gips oder Trockenbauflächen aufgetragen werden. Man kann sie auf Decke, Wände und Böden einbauen. Sinnvoll ist eine Innendämmung aufzutragen vor dem Einbau der Lofec Heizung, damit es keinen Wärmeverlust in die Flächen gibt. Effektiv, wenn Sie Ihren eigenen Strom mit Solar Panel erzeugen. Beste Grüsse.